[發明專利]一種防止水冷式冷卻器下游混合氣冷凝的方法及裝置

有效

• 申請號: 201911029925.8
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN112796898B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 王文將;劉義強;金昶明;錢鵬飛
• 申請（專利權）人: 浙江義利汽車零部件有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發明涉及一種防止水冷式冷卻器下游混合氣冷凝的方法及裝置，所述方法包括步驟：根據發動機當前工況，獲取第一水蒸氣占比值、第二水蒸氣占比值和EGR率；根據第一水蒸氣占比值、第二水蒸氣占比值和EGR率，計算第三水蒸氣占比值，第三水蒸氣占比值表征為水冷式冷卻器下游的混合氣環境中水蒸氣占比值χ_m；根據第三水蒸氣占比值，計算混合氣環境中飽和水蒸氣壓力；根據當前工況，獲取當前相對濕度；當相對濕度滿足預設相對濕度時，計算當前水蒸氣壓力；根據水蒸氣壓力的經驗公式，計算露點溫度；根據露點溫度控制水冷式冷卻器，用于防止水冷式冷卻器的冷凝現象發生，本發明能夠避免因水冷式冷卻器的冷卻液溫度低于露點溫度，導致混合氣出現冷凝現象。

技術領域

本發明涉及EGR技術領域，特別涉及一種防止水冷式冷卻器下游混合氣冷凝的方法及裝置。

背景技術

隨著經濟的發展，汽車行業也隨之發展，汽車數量的增多也導致了一些問題，例如環境污染、能量枯竭等，尤其是環境的污染，每年，汽車的廢氣排放量很大，導致一定的環境污染。

目前，在許多汽車制造商采用廢氣再循環(Exhaust Gas Reciruclation，簡稱EGR)技術，EGR技術是將采油機或汽油機中產生的廢氣一部分引出排氣管，并通過一個控制閥、比如EGR閥將適量的廢氣引入進氣管道中與新鮮空氣混合，在進入燃料室參與燃燒的一個排放控制技術，由于廢氣中含有大量二氧化碳，二氧化碳不能燃燒但是能夠吸收大量的熱量，進而降低氣缸中混合氣的燃燒溫度，從而減少NO_x的生產量。

但是，在汽車中采用包含EGR技術的增壓發動機，其中，EGR技術分為高壓EGR和低壓EGR技術，高壓EGR技術通常新鮮空氣和廢氣在進氣歧管中混合，低壓EGR技術通常新鮮空氣和經冷卻的再循環廢氣在壓氣機上游進行混合，混合氣經過壓氣機壓縮后，溫度升高，密度降低，使用水冷式冷卻器(Water Charge Air Cooler，簡稱WCAC)對混合氣進行冷卻，經WCAC冷卻后的混合氣，溫度下降，密度增大，混合氣進入氣缸。

新鮮空氣中含有一定量的水蒸氣，再循環廢氣中主要成分為二氧化碳和水蒸氣，經過WCAC冷卻，如果混合氣的溫度低于飽和水蒸氣的溫度，混合氣中有部分水蒸氣冷凝，形成水滴。當溫度繼續降低，水滴直徑大于某一值后，就會落到管道中。水滴聚集在管道中對發動機存在安全隱患：(1)在潮濕冬季，可能會加劇節氣門結冰；(2)在節氣門大開度下，可能會使一部分水隨著氣流直接進入氣缸，導致滅缸的可能性。

為了防止混合氣經過WCAC后，出現大量的冷凝水，引起發動機故障。開發控制策略來預估WCAC下游混合氣的露點溫度。使用該露點溫度對WCAC中冷卻液進行控制，使得混合氣經過冷卻后，溫度不低于該露點溫度。

通過WCAC下游混合氣溫度來控制WCAC冷卻回路中的水泵，即控制通過WCAC的冷卻液流量，進而實現對混合氣的溫度控制。

目前軟件中，露點溫度是根據發動機轉速和大氣溫度設定的一張WCAC下游混合氣溫度MAP，然后用發動機冷卻液溫度對其進行修正。該方法比較簡單，不考慮油品和發動機實際燃燒情況，不考慮大氣環境狀態參數，故無法準確預測出露點溫度，結果可能導致預估溫度偏高，影響進氣效率；預估溫度偏低，產生冷凝，

因此獲取精確的露點溫度是本領域技術人所亟需解決的。

發明內容

針對現有技術的上述問題，本發明的目的在于提供一種防止水冷式冷卻器下游混合氣冷凝的方法及裝置，能夠避免因水冷式冷卻器的冷卻液溫度低于露點溫度，導致混合氣出現冷凝現象。

為了解決上述問題，本發明提供一種防止水冷式冷卻器下游混合氣冷凝的方法，包括如下步驟：

根據發動機的當前工況，獲取第一水蒸氣占比值、第二水蒸氣占比值和EGR率，所述第一水蒸氣占比值表征為廢氣環境中水蒸氣占比值χ_e，所述第二水蒸氣占比值表征為大氣環境中水蒸氣占比值χ_a；